Технология производства газобетона

 

 

 

 

Cодержание

Введение…………………………………………………………………...3

Глава 1.Основные сырьевые материалы для производства

газобетонных  блоков из ячеистого бетона…………..……….….….......5

1.1.Свойства, состав сырьевых материалов…………………..…..5

1.2.Способы изготовления и добычи сырьевых материалов …  .10

1.3. Нормативные требования, предъявляемые к сырьевым материалам………………………………………………………………..13

Глава 2.Технология производства газобетона……………………...…..15

2.1.Основные способы производства газобетона………..........…15

2.2. Производство газобетонных блоков из ячеистого бетона

автоклавного твердения…………………………………………...17

2.3.Описание технологической  схемы изготовления газобетона…………………………………………………………………22

Глава 3.Виды готовой продукции и области применения…………….. 23

          3.1.Назначение и область применения готовой продукции… .....23

  3.2.Основные технико- экономические показатели изготовляемой продукции……………………………………………….…………………26

3.3.Основные производители газобетона в России….………......27

Заключение………………………………………………………………...30

Библиографический список……...……………………………………….33

Приложения………………………………………………………………34

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Автоклавный газобетон — это один из видов бетона, имеющий ячеистую структуру. Ячеистый бетон автоклавного твердения – это надежный, проверенный временем строительный материал. За свою более чем восьмидесятилетнюю историю газобетонные блоки нашли применение практически во всех типах конструктивных элементов зданий и сооружений самого различного назначения. Этот универсальный материал используется для возведения несущих и ненесущих стен,  для изготовления армированных плит перекрытий и покрытий и в качестве теплоизоляции

Изобретен и запатентован газобетон был еще в 1889 году чехом Гоффманом, который стремился придать широко известному древнему материалу – бетону – легкость и повышенную прочность. Для этого в растворы гипса и цемента добавлялись в различной концентрации кислоты и хлористые соли, которые выделяли газ – и материал становился пористым. Газообразователи в дальнейшем использовались разные – и порошки аллюминия, и цинк. В 1929 году в фирмой Ytong был начат промышленный выпуск газобетона.

В России газобетон появился в середине XX века. Дешевый и достаточно легкий в использовании материал стали применять повсеместно, не предъявляя особых требований в его качеству. Историческое развитие стеновых блоков из ячеистого бетона автоклавного твердения (газобетона) как строительного материала относится к концу XIX века. Этот материал был синтезирован в лабораторных условиях в Финляндии, а в начале 30-х гг. шведский концерн Siporex решил впервые промышленно опробовать получение искусственного камня, изготовленного путем «вспенивания» цементно-песчаной смеси. Большой спрос на газобетон начался после Второй мировой войны, когда надо было быстро восстанавливать разрушенные здания. Строительство заводов по производству газобетона позволило быстро и экономично решить эту проблему.

В настоящее время газобетонные блоки также актуальны. Они хорошо поддаются механической обработке: их можно пилить, сверлить, фрезеровать, используя при этом обычные инструменты. С помощью ручной пилы блоку легко придать любую конфигурацию, что решает проблему не только доборных блоков, но и общей архитектурной выразительности зданий. На сегодняшний день газобетон является самым экономичным строительным материалом. Более того, автоклавный ячеистый бетон занимает лидирующие позиции среди материалов для ограждающих конструкций. По коэффициенту теплопроводности он сопоставим лишь с древесиной, все остальные стеновые материалы – пенобетон, керамзитобетон, арболит (деревобетон) и тем более железобетон значительно ему уступают. Благодаря пористой структуре газобетон поглощает шум значительно лучше кирпича, особенно в диапазоне низких частот. Газобетоны могут эксплуатироваться не менее 100 лет, при условии удерживании технологии при возведении зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Основное сырье для производства газобетонных блоков из ячеистого бетона.

 

1.1Свойства, состав  сырьевых материалов.

Ячеистые бетоны делятся на два основных типа: газобетон и пенобетон. Газобетон — это автоклавный ячеистый бетон, а пенобетон, соответственно, неавтоклавный ячеистый бетон.

Ячеистый бетон представляет собой искусственный камень с равномерно распределенными по всему объему воздушными ячейками-порами. В состав ячеистого бетона входит кварцевый песок, цемент, известь и вода. Получению характерных для ячеистого бетона воздушных ячеек он обязан водороду, который в процессе вспучивания увеличивает объем сырой массы в 5 раз. После застывания вспученной смеси и образуется ячеистая структура, которая, собственно, и дала название этому виду бетона и определила его основные характеристики.

Для производства автоклавного ячеистого бетона (газобетона) используют портландцемент и известь-кипелку в соотношении 1:1, изделия твердеют в автоклаве под воздействием пара с давлением 0,8 – 1 МПа. Современный газобетон для строительства домов (или автоклавный ячеистый бетон) производится из песка, негашеной извести, цемента и алюминиевой пудры (гидратированный силикат кальция (тоберморит) 50-60%; кварц 30-40%; сульфат кальция 1-3 %; карбонат кальция 1-2 %; гидратированный силикат алюминия 3-5 %). Известь, которую используют для приготовления такого автоклавного ячеистого бетона должна иметь высокую температуру гашения, около 85 °C и помол не ниже 3500 – 4000 см2/г, содержать не более 5% оксида магния, и не менее 70% оксида кальция.

Материалы для производства газобетона: негашеная известь, песок, цемент (портландцемент) и алюминиевая пудра, о них и пойдет речь дальше.

Песок желательно использовать  речной с фракцией до 1,5 мм. Он применяется только для получения теплоизоляционно-конструкционного газобетона с удельным весом 800 кг/м3 и более, для газобетона с удельным весом менее 800 кг/м3 - не используется.

Характеристика речного песка.

Плотность сухого речного песка — 1,5 кг/м3

Плотность речного песка в состоянии естественной влажности — 1,45 г/см3

Влажность речного песка — 4,00%

Содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц в речном песке — 0,7% по массе

Удельный вес речного песка — 2,65 г/см3

Наличие комков глины в речном песке, суглинка и других засоряющих примесей — 0,05%

Частиц гравия в речном песке больше 10 мм в балласте — 0%

Модуль крупности речного песка — 1,68

Коэффициент фильтрации (способность пропускать воду) речного песка – до 12 м/сут

В песке всегда есть какие-либо примеси. Это может быть глина, перегной от растений. Они существенно изменяют свойства песка. Поэтому перед использованием песок проходит обработку и очистку от различных примесей.

Итак, рассмотрим свойства песка.

1. Пустотность - одно из немаловажных свойств песка. Для ее определения в сосуд объемом не менее полтора литра наливается вода в количестве, равном 0,4 литра. Песок, в свою очередь, добавляется в эту воду равномерно, тонкой струйкой. Затем подсчитывают сумму объемов воды и песка, которая равна 1,4 литра и смотрят на уровень, до которого поднялась песчано-водяная смесь. Разница этих двух показателей и будет определять наличие пустот между зернами в песке и их объем.
2. Несжимаемость, т.е. песок не поддается сжатию, что характеризует его как надежный материал, при возведении оснований.
3. Поведение песка, находящегося в замкнутом пространстве под нагрузкой. В данном положении песок распределяет давление по сторонам и, в меньшей мере на основание. Это свойство широко используется при устройстве песчаных свай.
4. Песок очень хорошо пропускает через себя воду в независимости от толщины слоя. При этом он задерживает различные частицы, которые присутствуют в воде. Это свойство нашло применение в устройствах фильтрации для очистки воды. Эта вода является питьевой. Благодаря этому свойству, места, где залегает песок всегда сухие.

Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе и представляющее собой продукт тонкого помола клинкера, получаемого в результате обжига до спекания искусственной сырьевой смеси, состав которой обеспечивает преобладающее содержание в клинкере силикатов кальция (70 – 80 %).

Основные свойства портландцемента:

• Средняя плотность. В рыхлом состоянии она равна 1000 - 1100 кг/м3, в уплотненном — 1400 - 1700 кг/м3.
• Истинная плотность. Она составляет 3050 - 3150 кг/м.
• Тонкость помола. Она определяется остатком на сите № 008 (размер ячейки в свету — 0,08 мм) не более 15% от общей навески или удельной поверхностью — площадью поверхности зерен (в квадратных сантиметрах) в 3 г цемента. Удельная поверхность портландцемента должна быть 2500 - 3000 см /г. С увеличением тонкости помола цемента до 4000 - 4500 см2/г возрастает скорость твердения и повышается прочность цементного камня.
• Водопотребность. Она определяется количеством воды (в процентах), которое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты, т.е. заданной стандартной пластичности. Нормальной густотой цементного теста считается его консистенция, при которой пестик стандартного прибора не доходит до пластинки на 5 - 7 мм, что составляет 22 - 28% воды от массы цемента.
• Сроки схватывания. Они определяются на приборе Вика по глубине проникания иглы. Начало схватывания должно наступить не ранее чем через 45 мин, заканчивается оно не позднее чем через 10 ч от начала затворения. Эти показатели определяют при температуре (20 ± 2) °С. Схватывание портландцемента обычно наступает через 1...2 ч, а заканчивается через 4...6 ч. На сроки схватывания портландцемента влияют его минералогический состав, тонкость помола и другие факторы.
• Тепловыделение. При твердении цемента оно происходит длительное время, поэтому сильный разогрев бетона и раствора не происходит. Если же объем укладываемого в конструкцию бетона велик, то разогрев достигает 80 °С, что опасно: бетон растрескивается, разрушается.
• Равномерность изменения объема при твердении — признак его высокого качества. При твердении на воздухе цемент уменьшается в объеме — дает усадку. Линейная воздушная усадка цемента достигает 1 мм/м. При твердении в воде, особенно в начале твердения, цемент увеличивается в объеме — набухает. Линейное набухание его достигает 0,5 мм/м. В конце твердения цемент даже в воде уменьшается в объеме.
• Прочность. Ее характеризуют маркой, которую устанавливают по пределу прочности при сжатии и изгибе образцов-балочек размерами 40x40x160 мм, испытанных в возрасте 28 суток твердения. Балочки изготавливают из цементно-песчаного раствора состава 1 : 3 (цемент : нормальный песок) стандартной консистенции при водоцементном отношении В/Ц = 0,4. На воздухе (над водой) образцы твердеют в течение суток, а в воде комнатной температуры (без форм) — 27 суток.

 Портландцементы разделяют на марки 400, 500, 550 и 600. Для изготовления ячеистых блоков автоклавного твердения используется цемент марки ПЦ – 400, а для неавтоклавного не менее 500.

Негашёная известь (окись кальция, оксид кальция или «кипелка», «кираби́т») — белое кристаллическое вещество, кристаллизующееся в кубической гранецентрированной кристаллической решетке, по типу хлорида натрия, соединение CaO.

Химические свойства.

Оксид кальция относится к основным оксидам. Растворяется в воде с выделением энергии, образуя гидроксид кальция:

CaO + Н2О ↔ Ca(OH)2 + 63.7 кДж/моль

Как основной оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли:

1. CaO + SO2 = CaSO3

2. CaO + 2HCl = CaCl2 +Н2О

Алюминиевая пудра представляет собой продукт серебристо-серого цвета, не содержащий видимых невооруженным глазом инородных примесей и обладает особыми (в сравнении с компактными материалами) свойствам, которые объясняются поверхностными свойствами дисперсных материалов.

Химический состав алюминиевых порошков, %: алюминий активный - не менее 99 (ПА-1, ПА-2) , 98—остальные марки; не более 0,35 Fe, 0,4 Si (по требованию потребителя-0,3), 0,02 Cu. Определение содержания примесей железа, кремния и меди на предприятии-изготовителе производится периодически, не реже, чем в каждой восьмой партии. Содержание влаг и – не более 0,2%, насыпная масса – не менее 0,96 г/см3.

 

1.2.Способы изготовления и добычи сырьевых материалов.

 Как уже было сказано для изготовления газобетонов используется речной песок. Для его добычи из водоемов применяются экскаваторы-драглайны, землечерпалки, скрепера. Гидромасса с помощью землесоса перекачивается по трубопроводу в виде пульпы отгружает его в специализированные баржы или сразу с помощью транспортеров на берег реки, затем гидроперегружатель снова в виде пульпы перекачивает его на склад, или машинами, вагонами транcпортируется потребителям речного песка. В течение нескольких дней песок высыхает, приобретая нужную влажность и товарный вид. В процессе добычи и доставки на склад речной песок несколько раз перемывается, происходит дополнительная очистка песка. Речные и морские пески принято считать наиболее чистыми видами природных песков. В них мало различных примесей, частицы песка более ровные и круглые, что иногда является препятствием при сцеплении с цементом при производстве бетона или железобетонных изделий, но самым большим преимуществом речного песка является практически полное отсутствие примесей глины в речном песке.

Основные технологические операции выполняющиеся для получения цемента:

1. Добыча сырья и приготовление сырьевой смеси.
2. Обжиг сырьевой смеси и получение цементного клинкера.
3. Помол цементного клинкера с добавкой

Добыча сырья